海天塑机MES系统建设与实践

钱斌

摘要：海天塑机MES系统包括工厂建模、生产管理、异常反馈、统计分析、系统管理等功能模块。海天塑机MES系统从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理，使生产管理透明化、数字化，多方协同，减少企业内部没有附加值的活动，有效指导日常的生产运作过程，从而提高工厂的交付能力，改善等待时间，提高生产效率，使用者只需点击对应的功能模块，即可实现具体的功能操作。

关键词：海天塑机；MES系统；

1.MES系统建立的目标

MES生产过程控制贯穿于MES系统生产管理运行的始终，制造业企业通过MES生产过程控制，实现对整个车间环境和生产流程的监督、制约和调整，使生产过程安全生产计划准确及时推进，从而达到预期生产目标，按时按质按量向客户交付产品，从而提高客户满意度，提升市场综合竞争力。

2.MES系统功能结构和设计原则

图1示意图

图2方案

2.1MES系统功能模块

图3功能模块

通过图1MES系统的技术架构可以看到，企业的MES系统所具备的功能模块大概分为4个部分：生产管理、质量管控、物料管理、资源管理。第一，生产管理的模块功能是指对将生产对应到相应的订单上，有利于详细的制定生产计划，能够实时跟踪生产进度和生产情况，也便于生产进度的把控，以此可以生成数据报表，保证产品按期保质保量完成。第二，设备管理通常涉及工人的使用情况以及操作的录入，同时将维修人员的维修、点检、日保等日常工作通过工单的方式进行推送和录入，不仅可以有效的推动维修人员对不同部门设备的维修，同时也便于设备情况的统计和管理。除了这些以外还可以对日常管理进行采集，最终形成员工绩效数据。第三，物料管理通常是根据生产下达计划对物料的库存和到货、在途情况进行分析，行程完整的配送体系。第四，质量控制和分析主要对于每个环节生产的产品进行质量把控，做到质量问题由源可循，将责任问题具体下发到每个部门。同时对于每个环节的产品能够及时与预测结果及以产品目标进行对比把控，便于提高产品质。

图4物料交接看板

图5齐套看板

图6设备点检

图7设备点检记录

2.2 MES系统设计原则

由于MES系统的使用要涉及企业的每个员工，因此对于MES系统的设计要秉承以下原则：首先，系统的使用和操作涉及上要简单且便于上手，因面对的是不同文化水平、不同接收能力的员工，MES系统要使得每个使用者能快速掌握其使用方法，具有较强的适用性，这样系统的使用才能快速与企业的生产发展进行良好融合。其次还需要注重对数据的分析和利用，转化成数字资产，因此MES系统的分析不仅要增加覆盖面，同时要加强其分析深度，发现潜在情况与问题，为人工处理提供有效的参考和帮助。最后，MES系统的设计要结合企业的实际情况，对于MES系统的使用也不能以点概面，要根据不同企业的生产需求与使用情况进行系统的设定，需要与企业相关人员进行沟通，对不同生产环节、工作流程进行改进和完善，实现总体协调和分步实施。

3.MES系统在生产中的应用

3.1采集数据

图8 生产线采集示意图

通过通讯服务器及有线连接，通过网口、串口、PLC集成等多种通讯方式与不同种类的设备进行数据通讯、实时采集设备的运行状态、运行参数、故障报警、生产数量、加工时间、检测结果等数据，将数据上传到数据库存储，提供管理和监控的人机交互，并支持通过标准协议和接口将数据转发到MES系统，实现对自动化设备的实时监控和管理，提高设备利用率。

3.2生产过程管理

生产过程的管理主要包括控制管理各个生产环节的质量、产量、设备信息等，其中涉及异常管控平台、生产调度平台等。不仅要对信息数据进行记录收集，同时要对数据进行反馈分析，从而便于生产过程的长期管理。例如进行物料检查的过程中进行数据记录，记录投料、交班、产品性能、物料批次等信息；监控整个生产过程，追踪生产并检查各项生产活动，最后分析生产情况，对问题进行发现和解决，进而保证精益生产。

异常管控平台通过采集现场的生产状态及监控系统将异常信息在中控室实时展现，管理人员据此进行调度安排，通过企信及移动终端提示，指导现场人员的工作。事后可根据数据采集记录，统计现场的异常事件、异常工时、处理方案等，实现生产过程的实时把控，展现生产运营综合信息、生产绩效状态，便于管理人员进行生产指挥和调度。

3.3质量控制和分析

对于质量的把控主要涉及对于产品的工艺标准把控、在线工艺控制、在线质量检测、质量的统计和分析、质量信息反馈、质量追踪等方面。在此过程中，可以通过对生产流程中大量的在线质量检测数据采集进行质量的把控，通过对数据的分析以及各项工艺参数的比对，得出工艺质量分析，在此可采用图形化界面等形式进行分析。对于分析的结果可以对不同的数据参数进行自动统计，例如结构不良、来料不良、机台不良等，同时对统计结果进行不同呈现形式的绘制，例如饼图、正态分布图、趋势分析图等，可以直观地展现出每个环节的生产情况以及质量问题，便于管理人员的及时掌握与把控，以及对生产过程全面的控制。

3.4设备维护管理

设备管理通常涉及到设备的运行管理、设备检查管理、设备日常维护以及设备维修管理，在此过程中，可以通过每个环节的信息采集与报告，及时掌握度设备的运行和维修情况，数据的统计与分析，可以从本质发现问题，对数据趋势以及变化的掌控，可以从中分析其内在联系，从而得出设备的使用现况以及找出其潜在问题，提出有效且针对性强的解决办法，进而保障设备的安全运营。

3.5物料管理

物料管理分为物流配送和线边仓管理两部分，我们分别对其在具体的应用进行详细介绍。

物流配送：企业的生产为流水生产线，为保证生产的稳定运行，需要物流执行做到基于工位节拍的准确、准时。因此系统根据生产计划进行物料需求分解，按工序节拍运算生产线的上线顺序，按生成物料需求单。仓储人员根据实时的生产执行情况，按生产计划进行预备料，在配送点内设置物料看板进行拣货指示，按生产序列进行拣货拆包，并通过条码与BOM进行防错防漏校验。当产线完成一个产品生产时，自动触发对应产线计划的物料需求，再次进行物料需求。

4推行MES系统在企业信息化建设中应用的策略

4.1注重基础管理工作

MES系统的大力使用意味着传统实体生产与信息化技术的有效结合，在如今网络时代发达的现况下，信息化技术的使用同时也大大提高着实体生产的效率，但对于车间现场管理中存在的管理问题不会被轻易解决。因此对于MES系统的使用，同样需要在完善管理体系的基础下，才能将MES系统的作用充分发挥出来。基础的管理工作是令严谨的数据维护普及到每个生产流程，只有这样才能为MES系统提供可靠且精准的数据，便于系统后续的分析功能，从而使其发挥最大的效果。

4.2注重培训相关工作人员

车间现场中的操作人员对于计算机的掌握程度不同，其文化水平也各不相同，因此要进行针对性的培训，不仅是对MES系统的操作使用培训，同时提高工作人员的计算机水平，这样便于提高对于新事物新技术的接受程度。同时，不仅使工作人员熟悉自身相关的业务操作，要使其对整个MES系统有全面的认识和使用，这样才能使MES系统更好地投入到生产中。

4.3定期进行总结

MES系统的使用不仅要结合企实际情况，同时也要不断地更新完善，这就要求在使用过程中进行定期的总结，根据总结完善MES系统的使用经验，这样才能良好地解决MES系统在使用过程中存在的问题，可以通过定期的总结，不定期的交流会，使MES系统的使用更加契合实际，减少不必要的等待时间，提高生产效率。

5结语

总的来说，要根据不同企业的生产需求与使用情况进行系统的设定，需要与车间相关人员进行沟通，对不同生产环节、工作流程进行改进和完善，实现总体协调和分步实施。

参考文献

[1]李振华.试论MES系统在制造企业的应用[J].电子测试,2022(7):4.

[2]张柏兴.汽车总装生产线的MES系统设计[J].山东工业技术,2020(2):6.